チュートリアル

分子モデリング
有機分子編
V11.1.0
2022年4月27日

株式会社クロスアビリティ

Copyright 2008-2023 X-Ability Co., Ltd.

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本書について•本書はWinmostar V11の使用例を示すチュートリアルです。

•初めてWinmostar V11をお使いになる方はビギナーズマニュアルを参照してください。

•各機能の詳細を調べたい方はユーザマニュアルを参照してください。

•

本書の内容の実習を希望される方は、講習会を受講ください。
– Winmostar導入講習会：基礎編チュートリアルの操作方法のみ紹介します。
– Winmostar基礎講習会：理論的な背景、結果の解釈の解説、基礎編チュートリアルの操作方法、基礎編以外のチュートリアルの一部の操作方法を紹介します。
– 個別講習会：ご希望に応じて講習内容を自由にカスタマイズして頂けます。

•

本書の内容通りに操作が進まない場合は、まずよくある質問を参照してください。

•よくある質問で解決しない場合は、情報の蓄積・管理のため、お問合せフォームに、不具合の再現方法とその時に生成されたファイルを添付しご連絡ください。

•本書の著作権は株式会社クロスアビリティが有します。株式会社クロスアビリティの許諾な
く、いかなる形態での内容のコピー、複製を禁じます。
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2概要•

Winmostarでは以下に示す4つの方法で有機分子を作成することができます。
① 構造式を入力② SMILESを読み込み③ 他のソフトで作成したファイル、各種のデータベースから取得したファイルを読み込み➢ pdb, mol, mol2, cif, xyz, sdfなどのフォーマットに対応④ 3次元の分子構造を直接モデリング•

本チュートリアルでは、以下の分子を例に各方法を紹介します。

Benzene
C6H6

Isooctane
C8H18

Fluorene
C13H10

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Caffeine
C8H10N4O2

Uric acid
C5H4N4O3

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I. 構造式を入力（Benzene）
1.ファイル｜新規ファイル、新規プロジェクトまたは編集｜構造をリセットをクリックします。
2.
構造式をインポートをクリックし、フェニル基のボタンをクリックします。

3. ウィンドウ中央付近をクリックするとベンゼン環が出現します。

4. ウィンドウの右下のOKをクリックすると、Benzeneの3次元構造が出現します。

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II. SMILESを読み込み（Benzene）
1. BenzeneのWikipediaからSMILES文字列（c1ccccc1）をコピーします。（大文字小文字に注意）

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II. SMILESを読み込み（Benzene）
1. ファイル｜新規ファイル、新規プロジェクトまたは編集｜構造をリセットをクリックします。
2.
SMILESをインポートをクリックしEnter SMILESにSMILES文字列をペーストします。

3. ImportをクリックしOKをクリックするとBenzeneの3次元構造が出現します。

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III.ファイルを読み込み（Caffeine）
1. ファイル｜新規ファイル、新規プロジェクトまたは編集｜構造をリセットをクリックします。
2.
ファイル｜ファイルをインポートをクリックし、1階層上のSamplesフォルダのcaffeine.datを選択し開くをクリックします。

※エクスプローラからファイルをWinmostarにドラッグアンドドロップしても同様の操作が可能です。

3. 破棄して読み込みをクリックするとCaffeineの3次元構造が出現します。

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IV.直接モデリング（Isooctane）

構造式

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3Dモデル

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IV.直接モデリング（Isooctane）

クリックとだけ書かれている場合は左クリック。

1. ファイル｜新規ファイル、新規プロジェクトまたは編集｜構造をリセットをクリックします。
2. フラグメントで「-CH3」を選択しフラグメントで置換を5回クリックするとn-pentaneが作成されます。

3. 適度にドラッグしてカメラアングルを変更した後、下図の矢印の3つのH原子に対し、原子をクリックしてからフラグメントで置換をクリック、を繰り返すとIsooctaneが作成されます。

※原子を直接Shift+Ctrl+右クリックすると、フラグメントで置換と同等の操作を簡単に実行できます。
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IV.直接モデリング（Isooctane）
4.

クリックとだけ書かれている場合は左クリック。

簡易構造最適化をクリックすると、ある程度妥当な結合長・角に自動調整されます。

5. 明示的に二面角を回転させたい場合は、回転させたい結合の両端の原子を続けてクリックし、グループ編集｜グループを軸回転（選択２原子）をクリックします。
そして分子構造の上でドラッグすると二面角が回転します。

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V. 直接モデリング（Fluorene）

構造式

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3Dモデル

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V. 直接モデリング（Fluorene）

クリックとだけ書かれている場合は左クリック。

1. ファイル｜新規ファイル、新規プロジェクトまたは編集｜構造をリセットをクリックします。
2. フラグメントで「-C6H5」を選択しフラグメントで置換を2回クリックするとBiphenylが作成されます。

3. 下図の水素を右クリックし原子を削除をクリックします。

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V. 直接モデリング（Fluorene）

クリックとだけ書かれている場合は左クリック。

4.下図の水素を右クリックし元素を選んで変更｜C 6をクリックします。

5.下図の矢印の2つの炭素を続けてクリックし結合を付加/変更をクリックします。

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V. 直接モデリング（Fluorene）
6.下図の炭素をクリックし7.

選択原子に水素を付加を2回クリックします。

簡易構造最適化をクリックすると、ある程度妥当な結合長・角に自動調整されます。

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VI.直接モデリング（Caffeine）

構造式

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3Dモデル

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VI.直接モデリング（Caffeine）
1. ファイル｜新規ファイル、新規プロジェクトまたは編集｜構造をリセットをクリックします。
2. フラグメントで「-C5H4」を選択しフラグメントで置換をクリックします。

3. 下図の矢印の2つの水素を続けてクリックし、編集｜環構築をクリックし、クリックします。

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簡易構造最適化を

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VI.直接モデリング（Caffeine）

クリックとだけ書かれている場合は左クリック。

4. フラグメントで「-CH3」を選択し、下図の矢印の3つの水素に対し、原子をクリックしてからフラグメントで置換をクリック、を繰り返します。

5. 下図の矢印の2つの水素を続けてCtrl+クリックし、片方の原子を右クリックして元素を選んで変更｜O 8をクリックします。

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VI.直接モデリング（Caffeine）

クリックとだけ書かれている場合は左クリック。

6. 選択｜グループ選択を解除をクリックしてから下図の矢印の4つの水素を続けてCtrl+クリックし、片方の原子を右クリックして元素を選んで変更｜N 7をクリックします。

7. 下図の水素を右クリックし原子を削除をクリックします。

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補足 結合の変更••

結合次数（一重結合、二重結合など）を変更したい場合は、結合の両端の原子を続けてクリックし、（結合を付加/変更）をクリックします。
ただし、結合次数は量子化学計算、第一原理計算のシミュレーション内容に影響しない
ため、これらの計算を実行する目的においては適当でも問題ありません。

クリック
クリック

一重結合

1.5重結合（芳香環の結合）

プレゼン用の結合（水素結合など）
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二重結合三重結合

19VII.直接モデリング（Uric acid）

構造式

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3Dモデル

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VII.直接モデリング（Uric acid）

クリックとだけ書かれている場合は左クリック。

1. VI. 直接モデリング（Caffeine）の構造から出発します。
2. 下図の水素を右クリックし選択原子に水素を付加をクリックします。

3. 下図の水素を右クリックし元素を選んで変更｜O 8をクリックします。

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VII.直接モデリング（Uric acid）
4. 下図の矢印の原子を数字の順番通りに続けてクリックし、を削除をクリックし、Deleteをクリックします。

(グループ編集) | グループ

5. 4の手順で残り2つのメチル基を削除します。

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補足 フラグメントの登録
モデリングした分子はユーザ定義のフラグメント（置換基）として登録できます。
例としてtert-Butyl基の登録手順を以下に示します。
2. 編集 | フラグメントを選択 | フラグメント
1. イソブタンをモデリングし矢印の水素をを登録をクリックします。
クリックします。

ここで選択した水素原子の位置が置換基の始点に設定

3. ファイル名に「T-BUTYL」と入力し保存をクリックします。

4. フラグメントを選択に「T-BUTYL」が表示されます。

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最後に•

各機能の詳細を調べたい方はユーザマニュアルを参照してください。

ユーザマニュアル

Winmostar 講習会の風景•

本書の内容の実習を希望される方は、Winmostar導入講習会、Winmostar基礎講習会、または個別講習会の受講をご検討ください。（詳細はP.2）•

本書の内容通りに操作が進まない場合は、まずよくある質問を参照してください。

•

よくある質問で解決しない場合は、情報の蓄積・管理のため、お問合せフォームに、不具合の再現方法とその時に生成されたファイルを添付しご連絡ください。
以上
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